1. CONTEXTO

La idea surge en este instituto, donde el comportamiento y nivel de los alumnos es muy bueno, al ver que en 4º ESO los procesos de la mitosis y la meiosis son difíciles de entender bien.

Los objetivos que nos proponemos son comprender la mitosis (M!) y la meiosis (R!) y, a través de ello, entender  que somos una única especie, donde las variaciones de color de piel, ojos y pelo, se deben a la genética y posterior selección natural, lo que deberá contribuir al fomento de la convivencia y la interculturalidad. Es decir, no somos tan diferentes como creemos, pero por otra parte estas pequeñas diferencias han permitido a la especie la colonización de todos los hábitats terrestres  debido a la gran capacidad de adaptación que presentamos. Es muy interesante conocer los procesos a nivel cromosómico, considerando el ser humano como un conjunto de genes que interaccionan entre sí y con el medio para una mejor adaptación al mismo, y siendo cada individuo, en parte, un producto de la manifestación de estos genes, con sus peculiaridades y semejanzas con respecto a otros individuos de la misma especie.

La actividad se plantea para 4º ESO, aunque podría igualmente hacerse con 1º y 2º de Bachillerato.

2. DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

Los recursos son, además de los alumnos y las ganas de hacer algo nuevo,  camisetas de colores, cartulinas, papel celofán y rotuladores, por lo que es un proyecto asequible para cualquier centro.

La actividad se lleva a cabo en 2 sesiones teóricas y de preparación que se desarrollan en el aula y dos sesiones en el patio donde, con la participación de los alumnos,  se representas los dos procesos.

1ª sesión: el proceso de la mitosis

En ella se explicará, por qué la realizan las células y cuál es el resultado de la misma. Se harán esquemas en la pizarra, y se comentará que es un proceso continuo, que se divide en fases para facilitar su estudio.

Las células eucariotas tienen un núcleo delimitado, que además de dirigir toda la actividad celular, su diferenciación y especialización, contiene la información genética que será transmitida de generación en generación. El núcleo se presenta en dos estados funcionales: en reposo, y lo llamaremos interfásico, o en división. Estudiaremos cómo se encuentra en estos dos momentos. Estos cambios nucleares están acompañados de cambios celulares, y entonces hablamos del ciclo celular, que analizaremos brevemente.

Para comprender bien la actividad hay que conocer la teoría cromosómica de la herencia, según la cual los genes están en los cromosomas, dispuestos linealmente, y en los cromosomas homólogos los genes iguales se colocan en la misma posición (aunque con el alelo correspondiente).

El núcleo interfásico es el estado de reposo entre dos divisiones consecutivas. El material genético está descondensado formando la cromatina (ADN unido a proteínas histonas y no histonas. En el núcleo en división lo más llamativo es la formación de cromosomas, que constituye el nivel de máximo empaquetamiento de la cromatina, para facilitar la división y el reparto del material genético. Esta condensación no se ve en la actividad (por la obvia imposibilidad de condensar-descondensar a los alumnos), por lo que se debe informar de que, efectivamente, ocurre.

El proceso de división celular puede estar inducido por varios factores, como  el aumento del tamaño del citoplasma con respecto al núcleo (y parece ser que el núcleo no es capaz de controlar a este gran citoplasma); las células que sufren algún daño, que inducen a la división de las células que las rodean por medio de unas sustancias llamadas necrohormonas; por diversas sustancias químicas, aún desconocidas; por productos cancerígenos; o por virus oncogénicos.

En esta fase, los cromosomas están formados por dos filamentos exactamente iguales llamados cromátidas hermanas (producto de la duplicación del ADN), unidas por una estructura llamada centrómero, donde se encuentra el cinetocoro, que contiene el centro organizador de microtúbulos.

La mayoría de las especies animales y vegetales se caracterizan por poseer un número diploide de cromosomas, representado por 2n, es decir, los cromosomas se organizan en parejas, uno de origen materno y otro paterno. Los cromosomas se llaman homólogos, y tienen información para los mismos caracteres, aunque esta información puede ser diferente (tienen los mismos genes pero diferentes alelos). Nosotros vamos a trabajar con 3 pares de cromosomas, es decir, 2n=6, lo que significa que hay tres parejas de cromosomas homólogos: par 1, par 2, par 3; del par 1, un cromosoma procede de la madre y otro del padre, y así de los tres. Una de estas parejas son los cromosomas sexuales o heterocromosomas, siendo el XX determinante de la hembra y el XY del macho.

La función biológica de los cromosomas es la de facilitar el reparto de la información genética contenida en el ADN de la célula madre a las hijas.

Podemos considerar el desarrollo celular como cíclico, ya que la célula pasa por una serie de estadios de crecimiento, que terminan con la división celular y la creación de dos o más células hijas, que se desarrollan y crecen hasta el momento de su división. Las únicas células que no cumplen este ciclo son las neuronas y las células musculares esqueléticas.

Una célula tarda en completar su ciclo unas 16 horas, aunque este periodo varía de unas células a otras, de unos individuos a otros, y según la edad del individuo (parece ser que una de las causas del envejecimiento es la falta de división celular, aunque se desconoce el motivo de que a una determinada edad se dejen de dividir. A este respecto hay una hipótesis, la de la telomerasa, que postula que en cada división se acortan los telómeros hasta llegar a una longitud determinada, en la que ya no hay más divisiones). Las células de diferentes especies muestran diferentes patrones de comportamiento en el ciclo celular. Nosotros nos limitaremos al ser humano.

Una vez terminada la parte teórica, se preparará la práctica, para la cual, se repartirán las camisetas, dos verde claro, dos verde oscuro (los cromosomas X), dos blancas (que serán los Y), dos azul claro, dos azul oscuro, dos naranjas y dos rojas.

Estos 12 alumnos son pares de cromosomas, los azul claro-azul oscuro serán el par 1 (el claro procede del padre y el oscuro de la madre, o al revés), el par azul naranja-rojo el 2, y el par  verde claro-verde oscuro, los heterocromosomas, el 3. Hay dobles porque se duplican en la fase previa a la mitosis (interfase).

Dos alumnos con camiseta verde clara, que se pondrán 2 genes cada uno (en las dos los mismos genes) son cromátidas hermanas de un mismo cromosoma, por ejemplo los genes de coagulación (con alelos de hemofilia o no) y de visión (daltonismo o visión normal), genes ligados al cromosoma X.

El cromosoma homólogo del naranja serán dos alumnos con camisetas rojas: llevan los mismos genes (color y forma de  pelo) pero con otros alelos (o los mismos), por ejemplo, el rojo llevará el alelo de albinismo (recesivo) y el naranja también, el rojo llevará el alelo de pelo rizado (dominante) y el naranja pelo liso (recesivo).

El par 1 serán 2 alumnos con camisetas azul claro (5 dedos, hoyo en la barbilla) y dos con azul oscuro (6 dedos, sin hoyo en la barbilla)

El resto de los alumnos en su momento, se dispondrán alrededor de los mismos formando la membrana nuclear, salvo 4, con camisetas negras, que serán los centrosomas y formarán, con cuerdas, el huso acromático.

2ª sesión: teoría de la meiosis

Es un proceso de división celular que consta de dos divisiones consecutivas. Al contrario de la mitosis, cuya función era formar dos células idénticas, aquí la función es formar cuatro células con toda la información genética pero con la mitad de la dotación cromosómica, para formar gametos (necesitan la mitad de la dotación genética porque en la fecundación se fusionan los núcleos formando un zigoto, que así mantiene la dotación cromosómica de su especie, y no el doble)

Otro fenómeno importante que sólo ocurre en la meiosis es la recombinación genética, proceso que tiene lugar en la profase de la primera división celular y que aumenta la variabilidad respecto a la célula madre, aumentando así la variabilidad de la especie y aumentando las probabilidades de evolución. Los genes se disponen linealmente en los cromosomas, pudiéndose entrecruzar (sobrecruzamiento o crossing-over), y como consecuencia de este fenómeno citológico, se produce el fenómeno genético de la recombinación genética.

Como vemos, la reducción cromosómica y la recombinación son dos de las grandes diferencias entre M! Y R!, aunque hay más, como que en M! En anafase emigran las cromátidas hermanas y en R! Los cromosomas homólogos, o que en M! Se forman dos células iguales entre si y a la célula madre y en R! Se forman cuatro células diferentes entre sí y a la célula madre.

3ª Sesión: representación de la mitosis en el patio

Tenemos una célula con 1 cromosoma de cada (1 alumno con camiseta de cada color), con lo que tenemos todos los genes con todos los caracteres: es una célula 2n. El objetivo es conseguir dos células exactamente iguales para crecer o reparar un órgano dañado, por lo que es importante que la información genética sea transmitida sin variación y equitativamente a las dos células hijas...

Cada célula está programada para dividirse un número determinado de veces, al cabo de los cuales, envejece y muere (muerte celular programada). Además existen una serie de mecanismos de control de crecimiento en los tejidos, ya que las células dejan de dividirse cuando detectan una densidad de células determinada en su proximidad (este mecanismo se llama inhibición por contacto), regulado por los glucolípidos y glucoproteínas de la membrana plasmática. Las células cancerosas presentan un conjunto de modificaciones génicas que les permite dividirse ilimitadamente, no respondiendo a los mecanismos de inhibición por contacto.

El ser humano tiene 23 pares, un total de 46 cromosomas, siendo uno de estos pares el XY, por lo que tienen que imaginarse la experiencia con los 46 cromosomas y miles de genes.

En nuestro caso nos imaginamos que somos un zigoto de un individuo de sexo femenino, albino, 6 dedos, sin hoyo en la barbilla, no daltónica, y no hemofílica (expresa los caracteres dominantes). Todas sus células llevan esta información.

Preparamos la célula original que se va a dividir, el zigoto que va a empezar a hacer mitosis para formar la mórula.

Genes

Genes de los cromosomas de la célula que va a entrar en mitosis. Los alumnos se ponen la camiseta y los dos genes (cartulinas del mismo color de la camiseta con un carácter determinado). A un alumno de un color le digo que es el cromosoma original, y al otro, el duplicado. Cuando se ponen las cartulinas manejan vocabulario de genética, como: pásame el alelo, o ¿dónde está mi cromátida hermana? ¿quién es mi homólogo? Y tienen que ponerse los genes en el mismo orden, tanto las cromátidas hermanas como los cromosomas homólogos. Este es el momento de repasar la teoría cromosómica de la herencia. (Vemos que los alumnos con camisetas naranja-roja, no han tenido en cuenta la teoría cromosómica de la herencia, y se han puesto los genes en diferente orden, por lo que es el momento de recordarlo, y cambiarlos). La célula tiene que prepararse para empezar la división,

Célula madre organizándose

 

Vemos al alumno de la derecha, que es un centriolo, preparando el huso acromático, un círculo central, que es la membrana nuclear, con los cromosomas (en teoría descondensados), y las cromátidas hermanas fuera, esperando para duplicarse

Interfase

En la interfase se duplica el ADN. Se representa con la entrada de los alumnos (cada uno con una camiseta del mismo color y con los mismos genes y alelos de una de dentro).

Interfase

Aquí les recordamos que la duplicación es semiconservativa, bidireccional y discontinua (aunque esto es difícil de representar). Otro proceso de la interfase es la transcripción del ADN a ARN (este último proceso no será representado, ya que no es el objetivo de la actividad), pero se lo decimos. Podemos ver a la derecha a los dos centriolos del centrosoma organizándose.

Profase

En esta fase empiezan unas transformaciones muy visibles en el núcleo de la célula

Profase

• la membrana nuclear se fragmenta en vesículas y la lámina fibrosa se separa, lo que permite la mezcla del nucleoplasma y el citoplasma (cada alumno que formaba la membrana nuclear será una vesícula).
• las fibras de cromatina se hacen visibles como cromosomas y se  organizan en parejas (cada cromosoma estará formado por dos cromátidas hermanas, exactamente iguales: el verde claro con el verde oscuro, el naranja con el  rojo; los azules)
• el nucleolo empaqueta toda su maquinaria de trascripción y la reparte entre los cromosomas 13, 14, 15, 21, 22 en la especie humana, y no vuelve a aparecer hasta el final.
• se duplican los centriolos (aparecen dos alumnos más con camiseta negra) y entre ellos  se forma el huso acromático o mitótico entre los dos polos celulares, desplazando en su movimiento a los cromosomas.

Metafase

El huso mitótico está perfectamente desarrollado entre los dos polos de la célula y los cromosomas se visualizan perfectamente. Además de los microtúbulos del huso, comienzan a formarse otros a partir del cinetocoro, irradiando en direcciones opuestas desde cada lado del cromosoma (representar esto puede ser un poco caótico, por lo que nosotros les decimos que se lo imaginen, que cierren los ojos sientan como les salen los microtúbulos cinetocóricos). Estos microtúbulos interaccionan con los filamentos del huso e inducen a los cromosomas a quedar en el plano ecuatorial del huso, de manera que cada cromátida mira hacia un lado de la célula, formando Placa Ecuatorial o Metafásica.

Metafase

Entre los dos centrosomas se han desplegado cuerdas, tantas como cromosomas tenemos, formando el huso.

Anafase

Se separan los cinetocoros de cada cromosoma (probablemente por tensiones mecánicas y parece ser que también por enzimas), arrastrando a su cromátida hasta un polo del huso... Para representarlo, cada cromátida de los cromosomas (es decir, un alumno de camiseta verde clara, otro de verde oscura, uno de azul claro, otro de azul oscuro, uno naranja y otro rojo), migrarán a los polos opuestos de la célula ayudándose de los filamentos del huso. Aquí se aprecia bien el hecho de que para que las dos células hijas posean la misma información genética, tienen que separarse las cromátidas hermanas y migrar una a cada polo de la célula.

Anafase

Telofase

Las fibras cinetocóricas se acortan y desaparecen, los filamentos del huso se alargan, dejando un espacio libre de microtúbulos cada vez mayor, entre los dos conjuntos de cromosomas, que se van separando. Alrededor de cada grupo de cromosomas se forma la lámina fibrosa y la membrana nuclear (el resto de los alumnos rodeará a los cromosomas de nuevo formando las membranas nucleares para las dos nuevas células).

Aparece el nucleolo y los cromosomas se descondensan. Los microtúbulos del huso forman un anillo contráctil al soldarse en la parte central, formando un eje que acabará por romperse. Esto coincide con el principio de la citocinesis.

Con la citocinesis termina el ciclo celular, al estrangularse el citoplasma  hasta que se divide en dos y la posterior invaginación de la membrana celular... Cada célula recibe un núcleo y más o menos la mitad del citoplasma. Así obtenemos dos células iguales entre sí e iguales a la célula madre. Los alumnos pueden observar que hay el mismo número de cromosomas, con los mismos genes y alelos.

En organismos unicelulares es una forma de aumentar la población y en los pluricelulares es la manera por la cual crece el organismo a partir del zigoto y es también el mecanismo por el cual los tejidos lesionados o desgastados se reponen y se reparan.

4ª Sesión:  representación de la meiosis en el patio

Vamos a representar una ovogénesis o formación de óvulos, que ocurrirá en los ovarios de una mujer  con 6 dedos, sin hoyo en la barbilla, albina, con pelo rizado, no daltónica y no hemofílica.

Madre

La ovogénesis empieza en el desarrollo embrionario femenino.  En las primeras fases del desarrollo embrionario las células germinales primordiales (2n) migran a los ovarios, son las ovogonias (u oogonias). Allí tiene lugar la fase de proliferación, donde aumenta su número después de sufrir varias mitosis. Al tercer mes se disponen en grupos, y tras la fase de crecimiento, se forman los ovocitos (u oocitos) primarios, que aumentan de tamaño, acumulan sustancias de reserva, forman los gránulos corticales, etc. Empieza la fase de maduración al 5º mes, y con ella la R!, quedándose detenida en diplotene (profaseI) hasta que se alcanza la madurez sexual, donde continuará la R! En un pequeño número de estos ovocitos bajo la influencia de las hormonas sexuales, convirtiéndose, al final de la meiosis I en ovocitos (oocitos) secundarios.

Otra particularidad de la ovogénesis es que tras la primera meiosis, el reparto del citoplasma en la citocinesis no es equitativo, quedando el ovocito secundario con todos los orgánulos y la mayor parte del citoplasma, y otra célula, el corpúsculo polar, sin orgánulos y apenas citoplasma. La función del corpúsculo polar es liberar al óvulo de material genético, y normalmente es absorbido por los ovarios, siguiendo la meiosis sólo una célula, pero también puede seguir, formándose dos corpúsculos polares, que se reabsorberán igualmente.

En la segunda fase de la meiosis, tras la citocinesis, ocurre lo mismo, quedando sólo un óvulo y un corpúsculo polar que es reabsorbido. Así el óvulo tiene todos los orgánulos necesarios y sustancias de reserva por si fuese fecundado, y sólo la mitad de la dotación cromosómica.

El óvulo no termina la meiosis, se detiene en metafase II, y sólo si hay fecundación termina la meiosis, y si no, muere a las 24 horas. Esto supone un ahorro energético.

Aquí sería curioso señalar que las mitocondrias que pasan al zigoto son las de la madre, y llevan información genética en su cromosoma, por lo que se habla de una herencia materna.

Los alumnos se ponen la camiseta y los dos genes (cartulinas del mismo color de la camiseta con un carácter determinado (a un alumno de un color le digo que es el cromosoma original, y al otro, el duplicado). Es importante que se den cuenta de que tienen que estar los dos cromosomas X, es decir, las camisetas verde claro y verde oscuro. Hemos elegido para los cromosoma X  genes ginándricos, con ligamiento total al X, situados en su segmento diferencial, por lo que no podrá haber recombinación con el Y.

La Interfase es igual que en la mitosis

Profase I

Es la etapa más compleja. La membrana nuclear permanecerá intacta, hasta el final, que desaparece, junto con el nucleolo, a la vez que se forma el huso.

Se divide en varias fases, aunque nosotros representamos el proceso continuo.

Leptotene: Cada cromosoma está formado por dos cromátidas, pero tan estrechas que parecen una. Se enganchan por sus extremos a puntos específicos de la membrana nuclear (de la lámina nuclear)

Zigotene: Se aparean los cromosomas homólogos formándose el complejo sinaptotémico

Paquitene: los tramos homólogos de ADN paterno y materno con secuencias de bases casi idénticas se aproximan, quedando prácticamente unidas, pudiendo haber sobrecruzamiento.

Paquitene

Vemos  a los alumnos cambiándose los genes entre cromátidas hermanas (las camisetas claras de un color a las oscuras del mismo color). Se pueden cambiar uno, los dos, o ninguno, y lo deciden ellos, para que vean las múltiples posibilidades que hay.

Diplotene: las tétradas se sueltan de la membrana nuclear, se desintegran los complejos sinaptotémicos, salvo allí donde la recombinación ha cambiado ADN de una cromátida a su hermana. Es un periodo largo, en el que los ovocitos humanos permanecen desde el 5º mes de vida hasta la menarquia.

Diacinesis: los cromosomas adoptan la configuración más compacta, la membrana nuclear desaparecerá a tiempo que los cromosomas se organizan en parejas, se forma el huso acromático y  desaparece el nucleolo.

Metafase I: se forma la placa ecuatorial

Anafase I

Se rompen las tétradas, y cada cromosoma del par se desplaza al polo opuesto de la célula (diferencia con M!) ayudándose de los filamentos del huso. (es decir, el azul claro a un polo y el oscuro a otro, etc.), viéndose que el reparto es al azar (el cromosoma naranja puede ir al polo del azul claro o al del azul oscuro), explicándoles que la especie humana, con 23 pares, tiene múltiples combinaciones, lo que hace que exista tal variedad de gametos que todos somos únicos e irrepetibles. Aquí también dejamos que los alumnos decidan a qué polo se van. Poniéndose de acuerdo con su cromosoma homólogo (toma de decisiones conjuntas).

Anafase I

Telofase I   

Los cromosomas en los polos opuestos se descondensan, el resto de los alumnos rodeará a los cromosomas de nuevo formando las membranas nucleares para las dos nuevas células, cada una de las cuales tendrá 1 juego de cromosomas formado por las dos cromátidas. Los dos juegos de cromosomas no son idénticos.

Como la división del citoplasma no es equitativa una de estas dos células será el corpúsculo polar y la otra un ovocito secundario. Al azar se elimina una de ellas.

Ovocito secundario y corpúsculo  polar

El corpúsculo polar ha sido reabsorbido, y el ovocito secundario sigue la  segunda  parte de la meiosis.

Profase II

La membrana nuclear desaparece a tiempo que los cromosomas se condensan y se forma el huso acromático o mitótico entre los dos polos celulares

Metafase II

Los cromosomas se dispondrán formando la Placa Ecuatorial.

Metafase II

Vemos que quedan 3 parejas de cromosomas homólogos, por lo que hemos aumentado la variabilidad, pero aún no hemos reducido la dotación cromosómica. Aquí se detendría la división, hasta  que el óvulo se fecunde. En nuestro caso, vamos a fecundarlo, así que seguimos.

Anafase II

Cada cromátida de los cromosomas (es decir, un alumno de camiseta verde oscura, otro de azul claro o azul oscuro y uno  rojo), migrarán a los polos opuestos de la célula ayudándose de los filamentos del huso.

Telofase II

El resto de los alumnos rodeará a los cromosomas de nuevo formando las membranas nucleares para las dos nuevas células, al tiempo que estos se descondensan. Se forma así el óvulo, óvulo y corpúsculos polares, que serán reabsorbidos.

Teofase II

Con la citocinesis termina el ciclo celular, al estrangularse el citoplasma hasta que se divide en dos. Obtenemos así de 1 célula madre 1 célula hija (aunque podía haber 4), diferente a la madre, con la mitad de la dotación cromosómica (n). Es el óvulo haploide (n)

Ahora nos organizamos para hacer la espermatogénesis, proceso por el cual se forman los espermatozoides.  Para ellos vuelven a ponerse los genes iniciales (u otros, pero del mismo color), ya que en la recombinación de la ovogénesis se los habían intercambiado. Quitamos las camisetas verde claras e introducimos dos blancas, el cromosoma Y.

La espermatogénesis presenta diversas semejanzas y diferencias con la ovogénesis.

Entre las semejanzas tenemos que ambos procesos son meióticos, y tienen las mismas fases, se obtienen gametos haploides y que durante el desarrollo embrionario y la infancia, las células germinales migran a las gónadas y se multiplican por mitosis (fase de proliferación). También los fenómenos nucleares, la recombinación genética y la separación de cromosomas son idénticos en ambos.

Preparando el cromosoma Y

Encontramos varias diferencias como que la espermatogénesis la realiza el sexo masculino, en los testículos (por lo que hay que quitar un cromosoma X, e introducir un Y, que en nuestro caso, lo hacemos con camisetas blancas, y le añadimos un gen ligado al Y: pelo en las orejas, y la ovogénesis el sexo femenino, que en la espermatogénesis a partir de 1 cada espermatocito primario, obtenemos 4 gametos masculinos o espermatozoides, mientras que cada oocito produce un óvulo. Por otra parte la espermatogénesis comienza cuando el hombre ha alcanzado su madurez sexual, y no está sometida a ningún ritmo hormonal (como en la mujer), ni a una duración determinada (la mujer sólo madura óvulos hasta la menopausia, el hombre puede hacerlo desde la madurez sexual hasta su muerte), y el número de meiosis que se hacen a la vez son millones (mientras que en la mujer es cíclico, y sólo 1 cada periodo). Esto es debido a la función de ambos gametos en la fecundación. El óvulo va a ser fecundado con una alta probabilidad si hay encuentro en las trompas de Falopio, pero los espermatozoides, necesitan ser muchos (la mitad irá a cada rama de la Trompa, y sólo el más rápido llegará). Por último, en la espermatogénesis, tras la maduración, hay una cuarta fase muy compleja llamada espermiogénesis, durante la cual se forman los espermatozoides.

El padre que va a formar los espermatozoides es rubio, sin hoyo en barbilla, con 5 dedos, el pelo rizado y hemofílico.

A partir de las células germinales primordiales que han migrado a los testículos durante el desarrollo embrionario, concretamente a los tubos seminíferos, se forman las espermatogonias, células diploides. Cuando el hombre alcanza la madurez sexual, las espermatogonias se dividen por mitosis (proliferación), aumentan de tamaño (crecimiento) y se transforman en espermatocitos primarios (2n). En la fase de maduración inician la primera meiosis y se forman dos espermatocitos secundarios, que tras la segunda meiosis se dividen formando 4 espermátidas (n). Estas sufren en el epidídimo un proceso de diferenciación, donde pierden todos los orgánulos, salvo la mitocondria, y forman el flagelo a partir de los centros organizadores de microtúbulos. Se forman así los espermatozoides.

Profase I

Prácticamente igual que en la ovogénesis, salvo la Paquitene, ya que al estar los genes en el segmento diferencial del cromosoma X no va a haber sobrecruzamiento entre los cromosomas sexuales, pero si entre el resto.

La Metafase I y la Anafase I son iguales que en ovogénesis I

La Telofase I igual, pero se forman los espermatocitos secundarios.

En el caso de los espermatocitos, en la citocinesis, la división del citoplasma es equitativa, por lo que estas dos células seguirán la segunda división meiótica.

Teofase I espermatogénesis

La segunda fase de la R! Es parecida a  la meiosis II de la ovogénesis

En la Profase II la membrana nuclear desaparece al tiempo que los cromosomas se condensan y se forma el huso acromático.

Metafase II. Se ven los dos espermatocitos secundarios en metafase. Ahora tienen que coordinarse las dos células para hacerlo a la vez

Metafase II espermatogénesis

Nos centramos en un espermatocito para seguir la división

En Anafase II cada cromátida de los cromosomas (es decir, un alumno de camiseta verde oscura, otro de azul claro o azul oscuro y uno rojo), migran a los polos opuestos de la célula ayudándose de los filamentos del huso.

En la telofase II. Se ven las 4 espermátidas formadas.

Teofase II espermatogénesis

El resto de los alumnos rodeará a los cromosomas de nuevo formando las membranas nucleares para las cuatro espermátidas, al tiempo que estos se descondensan.

Ahora tiene lugar la espermiogénesis, transformándose las espermátidas en espermatozoides (los alumnos se quitaban las cosas de los bolsillos (orgánulos) para ser más rápidos, y se ponían un trozo de cuerda simulando el flagelo.

Ya tenemos un óvulo y 4 espermatozoides, (fig. 18) así que podemos simular una fecundación. En el ser humano la fecundación es interna, realizándose dentro del cuerpo femenino, concretamente en las Trompas de Falopio. El hombre tiene un aparato copulador, el pene, que se encarga de introducir los espermatozoides hasta el aparato reproductor femenino.

Óvulo y espermatozoides

Es un mecanismo más evolucionado que la fecundación externa, ya que aumenta las posibilidades de encontrarse los gametos. Está ligado al paso del medio acuático al terrestre.

Los espermatozoides se aproximan al óvulo por un fenómeno de quimiotaxis y se fijan a él a través de unos receptores proteínicos, específicos de cada especie, y por medio de la enzima que transportan en su acrosoma, la hialuronidasa, y sus movimientos, penetran a través de la cubierta gelatinosa del óvulo. Llegará el más rápido.Llos alumnos corren de la mano, para fomentar el trabajo en equipo.

Espermatozoides en la fechundación

Fecundación

El acrosoma forma un túbulo que se une a la membrana vitelina y se forma un cono por donde penetra la cabeza del espermatozoide (núcleo y centriolos)  provocando la liberación de pequeñas vacuolas citoplasmáticas (gránulos corticales), entre la membrana vitelina y la plasmática, formándose la membrana de fecundación, que impide la entrada de otros espermatozoides.

Fecundación

El siguiente paso la unión de las membranas nucleares de ambos gametos, los cromosomas homólogos se enfrentan, se forma el zigoto y empieza a dividirse por mitosis, comenzando el desarrollo embrionario, que hemos representado anteriormente con la mitosis.

Al terminar la actividad comentamos los resultados y vemos qué niño/a vamos a obtener. Lo dibujamos en una cartulina grande, con sus caracteres, y lo ponemos en el mural de clase.

Hemos repasado conceptos muy importantes y hemos pasado un buen rato.

Para evaluar la actividad se tendrá en cuenta:

• El grado de participación e implicación en la actividad. Comportamiento durante el desarrollo de la misma, respeto a los compañeros/as. Colaboración entre ellos.
• La colaboración en las actividades previas (realización de los genes en las cartulinas, ideas para los caracteres de los padres,  realización de los problemas de genética, realización de los dibujos de M! y R! en su cuaderno),
• La comprensión y manejo con soltura de los principios fundamentales de la teoría cromosómica,
• La interpretación del resultado de los sobrecruzamientos, aplicando las leyes de la genética,
• Capacidad para ejemplificar qué es la herencia ligada al sexo
• Capacidad para diferenciar la mitosis de la meiosis.
• Comprensión de los principales conceptos relacionados con la genética.
• Comprensión de las relaciones entre la estructura del ADN y sus funciones como base de la herencia.
• Capacidad de emplear un lenguaje adecuado

3. CONCLUSIONES

La actividad ha resultado muy satisfactoria para todos, nos ha encantado, hemos aprendido y disfrutado preparándola y haciéndola. Nos hemos reído y hemos interaccionado de forma diferente a la habitual en el aula. Nos hemos dado cuenta de que la Ciencia puede ser divertida y que la imaginación y creatividad ayuda a entender mejor a los compañeros y los conceptos.